銅離子脅迫對小麥種子萌發(fā)和幼苗生長的毒害.pdf

1、重金屬污染以其難修復和危害大而成為現(xiàn)代環(huán)境問題的重點，重金屬銅污染就是其中之一。銅是一種高等植物生長發(fā)育過程中必需的重要微量營養(yǎng)元素，是許多胞內酶所必需的組分或輔酶，它參與很多生理代謝過程，對作物的發(fā)育、品質、產量等有重要的影響。但近年來農業(yè)生產上含銅殺菌劑的大量使用及工業(yè)污染的增加，致使環(huán)境中銅含量急劇增加。過量的銅易造成植物中毒，引起農作物減產，導致農產品品質下降；同時也可通過食物進入人體，危害人類的身體健康。 本文以小麥為

2、材料，研究不同濃度Cu2+對小麥種子萌發(fā)和幼苗生長的影響及機理；利用小麥胚芽鞘結構簡單、反應敏感的特點，探索建立小麥胚芽鞘快速檢測銅離子毒害模式，并利用此模式研究了銅離子脅迫對細胞伸長抑制作用的機理。本文主要研究結果如下： 1.隨著Cu2+濃度的升高，小麥萌發(fā)率受到抑制，50％的抑制濃度為500 μ mol/L(相當于半致死濃度)，完全抑制濃度為10 mmol/L。對小麥根、芽生長來看，低濃度處理影響不大，高濃度處理(>100

3、μ mol/L)抑制明顯，且表現(xiàn)抑制效應為：根>芽。 2.隨著Cu2+濃度的升高，小麥幼苗的葉綠素含量降低，從而抑制了小麥幼苗的光合作用，影響了幼苗的進一步生長和發(fā)育。在幼苗期，小麥根系的長度和數量在隨Cu2+濃度的升高而被抑制的同時，其根系活力反而增加，可見植物在逆境中有一定的適應能力。 3.隨著Cu2+濃度的升高，一定時期內小麥幼苗葉片中的過氧化物酶(POD)及過氧化氫酶(CAT)活性升高，丙二醛(MDA)含量增加，

4、說明幼苗初期高濃度Cu2+引起了細胞活性氧的增加，從而刺激了保護酶系統(tǒng)，使保護酶活性增加，但并沒有完全清除活性氧，相反細胞活性氧的增加，引起了膜脂的過氧化，產生了大量的MDA，從而破壞了膜系統(tǒng)。通過測定葉片的電導率發(fā)現(xiàn)，隨Cu2+濃度的升高，膜透性大大增加，也證明了這一點。 4.小麥胚芽鞘結構簡單，容易獲得一致的材料，是研究植物伸長生長的好材料。本實驗利用它來快速測定重金屬銅離子的毒害作用取得了很好的效果。發(fā)現(xiàn)，隨濃度的增加，胚

5、芽鞘的伸長是先少有促進，而后明顯抑制，且其作用時間24、48、72小時的規(guī)律一致；進一步研究發(fā)現(xiàn)用0.5cm的胚芽鞘和1cm的胚芽鞘規(guī)律一致，但0.5cm的效果更明顯，其取材時間更短，所以，建議用0.5cm的胚芽鞘處理24小時即可。 5.小麥胚芽鞘的生長只表現(xiàn)為細胞的伸長，原理為生長素作用的結果，外加生長素，發(fā)現(xiàn)生長素緩解了重金屬銅對胚芽鞘伸長作用的抑制，而在高濃度時，由于毒害太大，所以無效。由此可見，重金屬銅對植物生長的抑制作